Автоматический гониометр-спектрометр Советский патент 1989 года по МПК G01B9/10 

4 со СП Oi 4 ГчЭ

оптически прозрачных материалов и увеличение точности и достоверности измерений за счет увеличения разрешающей способности средств оптико-электронной обработки информации. При измерении плоских углов платформа 1 с установленными на ней кольцевым лазером 2 и контролируемым объектом 3 вращается приводом 4. Сигнал начала отсчета автоколлиматора 6 выделяется с помощью формирователя 5 импульсов селекции базовой грани и запускает счетчик 8, подсчитывающий импульсы кольцевого лазера. Сигнал от второй грани призмы запускает счетчик 9 и останавливает счетчик 8. Информация со счетчиков с помощью генератора 11 сигналов записи поочередно переписывается в блоки памяти 14, 15, из которых с помощью генератора 12 сигналов считывания и коммутатора 13 подается в блок 16 вычислений. Измерение показателя преломления производится аналогично. В этом режиме импульсами, переключающими счетчики 8, 9 являются импульсы спектральных линий полученных при облучении контролируемого образца широкополосным излучателем. Пирамидаль- ность определяется с помощью линейки ПЗС, входящей в состав автоколлиматора 6. Для повыщения помехоустойчивости горизонтальная щель автоколлиматора 6 перекрывается затвором, управляемым блоком 10. Управление работой устройства осуществляет блок

7 управления. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет проводить измерения плоских углов пирамидальности призм и показателя преломления стекол. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения измерения показателя преломления оптически прозрачных материалов и увеличение точности и достоверности измерений за счет увеличения разрешающей способности средств оптико-электронной обработки информации. При измерении плоских углов платформа 1 с установленными на ней кольцевым лазером 2 и контролируемым объектом 3 вращается приводом 4. Сигнал начала отсчета автоколлиматора 6 выделяется с помощью формирователя 5 импульсов селекции базовой грани и запускает счетчик 8, подсчитывающий импульсы кольцевого лазера. Сигнал от второй грани призмы запускает счетчик 9 и останавливает счетчик 8. Информация со счетчиков с помощью генератора 11 сигналов записи поочередно переписывается в блоки памяти 14,15, из которых с помощью генератора 12 сигналов считывания и коммутатора 13 подается в блок 16 вычислений. Измерение показателя преломления производится аналогично. В этом режиме импульсами, переключающими счетчики 8,9, являются импульсы спектральных линий, полученных при облучении контролируемого образца широкополосным излучателем. Пирамидальность определяется с помощью линейки ПЗС, входящей в состав автоколлиматора 6. Для повышения помехоустройчивости горизонтальная щель автоколлиматора 6 перекрывается затвором, управляемым блоком 10. Управление работой устройства осуществляет блок 7 управления. 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения плоских углов деталей различного назначения, пирамидальнос- ти призм и показателя преломления оптических материалов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения измерения показателя преломления оптически прозрачных материалов, повышение точности и достоверности измерений за счет увеличения разрешающей способности средств оптической и электронной обработки информации.

На фиг. 1 приведена схема автоматического гониометра-спектрометра; на фиг. 2 - схема автоколлиматора; на фиг. 3 - элементы, находящиеся в фокальной плоскости автоколлиматора; на фиг. 4 - электрические сигналы на выходе различных блоков гониометра-спектрометра.

Предлагаемый гониометр-спектрометр состоит из поворотной платформы 1 с расположенным на ней кольцевым лазером 2 и предназначенного для размещения на ней объекта (призмы) 3, привода 4, формирователя 5 импульсов селекции базовой грани, фотоэлектрического автоколлиматора 6, блока 7 управления, счетчиков 8 и 9, блока 10 управления затвором, генератора 11 сигналов записи, генератора 12 сигналов считывания, коммутатора 13, блоков 14 и 15 памяти и блока 16 вычислений. Поворотная платформа 1 приводится во вращение приводом 4. Рядом с поворотной платформой 1 расположены формирователь 5 импульсов селекции базовой грани и фотоэлектрический автоколлиматор 6. Выходы кольцевого лазера 2, формирователя 5 импульсов селекции базовой грани и фотоэлектрического автоколлиматора 6 соединены с первым, вторым и третьим входами блока 7 управления. Первый и второй выходы последнего соединены с первыми входами первого 8 и второго 9 счетчиков, третий выход блока 7 через блок 10 управления затвором связан с входом автоколлиматора 6, четвертый выход блока 7 связан

с входом генератора 11 сигналов записи, пятый выход - с первым входом генератора 12 сигналов считывания. Первый выход генератора 11 связан с вторыми входами первого 8 и второго 9 счетчиков,а такQ же с первым входом коммутатора 13, второй выход связан с вторым входом генератора 12. На второй вход коммутатора 13 поступает сигнал с выхода генератора 12. Выход первого счетчика 8 связан с первыми входами первого 14 и второго 15 блоков паг мяти, выход второго счетчика 9 связан с вторыми входами блоков 14 и 15. Первый выход коммутатора 13 связан с третьим входом блока 14, второй выход - с третьим входом блока 15, а выходы первого 14 и второго 15 блоков памяти связаны с первым

0 и вторым входами блока 16 вычислений соответственно, а третий вход блока 16 связан с шестым выходом блока 7 управления. В фокальной плоскости автоколлиматора 6 расположен блок 17 шелей. Излучение

от спектрального источника (лампы) 18 или широкополосного излучателя 19 подается на блок 17 через призму 20 с переключателем 21. Автоколлиматор содержит также зеркальный объектив 22 и зеркало 23.

Блок 17 щелей состоит из горизонталь0 ной 24 и вертикальной 25 излучающих щелей (при наблюдении со стороны выходного излучения автоколлиматора 6), анализирующей щели 26, ПЗС-линейки 27, фотоприемника 28, расположенного за анализирующей щелью 26,затвора 29, управляемого

5 соленоидом 30 с сердечником 31. Затвор поворачивается на оси 32.

Гониометр может работать в трех режимах; измерения показателя преломления оптически прозрачных материалов (например, стекла), измерения плоских углов и пирамидальности призм.

Установка контролируемых объектов во всех режимах работы устройства осуществляется следующим образом.

На образующей поворотной платформе 1 установлен протяженный сектор, изготовленный, например, из постоянного магнита, а рядом неподвижно относительно поворотной

рокополосным излучателем 19, или спектральным источником 18 (фиг. 3 и 2). В случае, если выбранная грань призмы 3 установлена правильно (без наклона), изображение щели 24 пересекает линейку светочувствительных ячеек ПЗС-линейки 27 посредине. Информация с ПЗС-линейки 27 считывается блоком 7 управления, подается на блок 16 вычисления, где выдается оператору цифровом табло. В случае, если призма 3 нак15

платформы 1 установлен формирователь 5 им- 10 лонена, изображение щели 24 смещается

вверх или вниз относительно центра ПЗС- линейки 27 на определенное количество ячеек ПЗС, по которым блок 16 вычисляет знак и величину наклона призмы (более подробно контроль установки призмы описан в известном устройстве). По полученной информации о наклоне призмы 3 производят ее горизонтирование на поверхности платформы 1.

В режиме измерения показателя прелом20 ления оптического стекла гониометр работает следующим образом.

Контролируемый образец стекла, показатель преломления которого необходимо измерить, должен быть изготовлен в виде трехгранной призмы 3. Одна из граней призмы 3 имеет зеркальное покрытие. Призма 3 устанавливается на поворотной платформе 1 таким образом, что проекция на поворотную платформу 1 нормали к геометрическому центру грани с зеркальным по30 крытием находится между двумя метками - радиусами рабочего сектора, что при вращении призмы обеспечивает с помощью импульса селекции базовой грани, поступающего от формирователя 5, выделение сигнала автоколлиматора от базовой (первой)

35 грани, являющегося сигналом начала отсчета.

пульсов селекции базовой грани, выполненный в виде геркона. Магнитный сектор, проходя мимо геркона, вызывает срабатывание последнего, формируя таким образом импульс селекции базовой грани. Длительность этого импульса определяется длиной сектора. На верхней части поворотной платформы 1 там, где устанавливается контролируемый объект, двумя метками - радиусами, выходящими из центра поворотной платформы 1, обозначен рабочий сектор, выполненный таким образом, что в момент формирования переднего фронта импульса селекции базовой грани первая метка - радиус рабочего сектора параллельна визирной оси автоколлиматора 6, а в момент формирования заднего фронта этого импульса вторая метка - радиус рабочего сектора параллельна визирной оси этого автоколлиматора.

Для однозначного определения начала отсчета базовая (отсчетная) грань контролируемой призмы 3 при установке ориентируется таким образом, что проекция на верхнюю часть платформы 1 нормали к центру базовой грани призмы 3 находятся между двумя метками - радиусами рабочего сектора. При вращении поворотной платформы 1 получают короткий по длительности импульс на выходе автоколлиматора 6 от базовой грани призмы 3 (фиг. 46, импульс А) и относительно щирокий импульс селекции базовой грани от формирователя 5 (фиг. 4а, импульс 1), причем импульс автоколлиматора от базовой грани призмы по времени находится в пределах длительности импульса селекции базовой грани призмы по времени находится в пределах длительносС помощью переключателя 21 устанавливают призму 20 таким образом, что излучение от спектрального источника 18 осве- 40 щает излучающие щели 24 и 25, расположенные в фокальной плоскости автоколлиматора 6 (фиг. 2 и 3).

Из блока 7 управления сигнал управления подается на привод 4 (эта связь не

ти импульса селекции базовой грани. Это показана), который начинает вращать пово , ,, ,,,,™.,,«.. ,,.,,,л1.11..

позволяет простыми средствами выделить импульс автоколлиматора от базовой грани и таким образом рещить вопрос однозначного определения начала отсчета углов от заданной базовой грани контролируемой призмы.

Контроль наклона призмы 3 осуществляют с помощью автоколлиматора 6 и производят по двум граням призмы, угол между которыми наиболее близок к 90°. Одну из граней призмы 3 устанавливают таким образом, что она примерно перпендикулярна оптической оси автоколлиматора 6. В зависимости от режима работы щели 24 и 25 автоколлиматора 6 подсвечиваются или широтную платформу 1. Сигнал управления подается также на блок 10 управления затвором, с приходом которого затвор 29 перекрывает горизонтальную щель 24 автоколлиматора 6. Затвор 29 может быть вы5Q полнен, например, в виде электрооптического модулятора, а блок 10 управления затвором - в виде блока высоковольтного, подающего сигнал управления на электрооптический модулятор. В предлагаемом устройстве затвор 29 выполнен в виде маски

55 (фиг. 3), которая, поворачиваясь на оси 32, закрывает или открывает щель 24. Затвор 29 приводится в движение соленоидом 30, который втягивает сердечник 31.

рокополосным излучателем 19, или спектральным источником 18 (фиг. 3 и 2). В случае, если выбранная грань призмы 3 установлена правильно (без наклона), изображение щели 24 пересекает линейку светочувствительных ячеек ПЗС-линейки 27 посредине. Информация с ПЗС-линейки 27 считывается блоком 7 управления, подается на блок 16 вычисления, где выдается оператору цифровом табло. В случае, если призма 3 наклонена, изображение щели 24 смещается

С помощью переключателя 21 устанавливают призму 20 таким образом, что излучение от спектрального источника 18 осве- 40 щает излучающие щели 24 и 25, расположенные в фокальной плоскости автоколлиматора 6 (фиг. 2 и 3).

Из блока 7 управления сигнал управления подается на привод 4 (эта связь не

показана), который начинает вращать пово показана), который начинает вращать пово - ,,,л1.11..

ротную платформу 1. Сигнал управления подается также на блок 10 управления затвором, с приходом которого затвор 29 перекрывает горизонтальную щель 24 автоколлиматора 6. Затвор 29 может быть вы5Q полнен, например, в виде электрооптического модулятора, а блок 10 управления затвором - в виде блока высоковольтного, подающего сигнал управления на электрооптический модулятор. В предлагаемом устройстве затвор 29 выполнен в виде маски

55 (фиг. 3), которая, поворачиваясь на оси 32, закрывает или открывает щель 24. Затвор 29 приводится в движение соленоидом 30, который втягивает сердечник 31.

10

Соленоид 30 управляется электрическим сигналом от блока 10. Закрывать горизонтальную щель 24 в режиме измерения показателя преломления необходимо для того, чтобы обеспечить измерение на спектральных линиях малой интенсивности, т. е. при низком отношении сигнал/шум. При измерении показателя преломления с открытой щелью 24, при прохождении изображением этой щели анализирующей щели 26 на выходе фотоприемника 28 получают хоть и не- больщой, но регистрируемый над уровнем шумов сигнал, который является существенным сигналом помехи при обработке малого по амплитуде импульса от спектральных линий низкой интенсивности. Поэтому исключение 15 в этом случае сигнала от горизонтальной щели 24 позволяет исключить один из основных источников помех и проводить измерения показателя преломления на спектральных линиях малой интенсивности.

Измерение показателя преломления в щи- роком диапазоне спектра предъявляет жесткие требования к оптической системе автоколлиматора, которая не должна поглощать излучение в рабочем диапазоне спектра

рующей щелью 26, на выходе фотоприемника 28, т. е. на выходе автоколлиматора 6, получают первый электрический импульс от базовой (зеркальной) грани призмы 3 (фиг. 46, импульс А). При дальней- щем вращении призмы 3 на выходе фотоэлектрического автоколлиматора 6 получают импульс от непокрытой (гипотенузой) грани призмы 3 (фиг. 46, импульс А2), а затем получают импульсы, например, АЗ, А4, обусловленные излучением со спектральными линиями спектрального источника 18 с длиной волны 1 и 12 соответственно (призма 3 в этом случае работает как диспергирующая) .

Количество импульсов автоколлиматора, полученных от спектральных линий, однозначно определяется химическим элементом- наполнителем спектрального источника 18 и может достигать большого количества, 20 особенно при комбинированном наполнении различными химическими элементами.

Блок 7 управления с помощью первого импульса селекции базовой грани (фиг. 4а, импульс 1), поступающего от формирователя 5, выделяет импульс автоколлиматора 6

Поэтому в предлагаемом гониометре исполь- 25 от первой (базовой) грани контролируемой

зуется зеркальный объектив 22. Однако использование зеркального объектива значительно увеличивает габариты оптической системы. Для уменьшения габаритов оптической системы в предлагаемом гониометре между зеркальным объективом автоколлиматора и контролируемым образцом расположено под углом примерно 45° к визирной оси автоколлиматора зеркало 23 (фиг. 2). Такое построение автоколлиматора (за счет того, что его оптическая ось расположена примерно параллельно оси вращения поворотной платформы 1 и автоколлиматор развивается вдоль поворотной платформы, т. е. вниз) позволяет существенно уменьшить габариты прибора. Для получения высокого

30

35

призмы 3, подсчитывает и запоминает количество импульсов К, поступающих от автоколлиматора 6 за первый полный оборот поворотной платформы 1 (при измерении показателя преломления это импульсы от двух граней призмы плюс импульсы от спектралных линий). Эта информация необходима в дальнейшем для ввода чисел в блок вычислений.

За второй оборот блок 7 управления с помощью второго импульса селекции базовой грани (фиг. 4а, импульс 2) выделяет импульс А (фиг. 46) автоколлиматора 6 от базовой грани контролируемой призмы 3, с помощью которого запускается первый счетчик 8 и он начинает подсчитывать

быть высококачественным и иметь большое фокусное расстояние. Это позволяет при измерении разрешать рядом расположенные спектральные линии.

разрешения зеркальный объектив должен 40 количество периодов сигнала кольцевого

лазера 2. Второй поступающий от автоколлиматора 6 импульс Aj (фиг. 46) закрывает первый счетчик 8 (время его работы ti, фиг. 4в) и открывает второй счетчик 9. При этом первый счетчик прекращает подсчет количества периодов сигнала кольцевого лазера 2, а второй начинает подсчитывать эти сигналы. Очередной импульс автоколлиматора 6 останавливает работу одного счетчика и открывает второй, что обеспечиС помощью фотоэлектрического автоколлиматора 6 излучение от спектрального источика 10, прошедшее вертикальную щель 25, коллимируется объективом 22 и подается на контролируемый образец стекла.

При вращении с помощью привода 4 rg вает поочередную работу счетчиков 8 и 9 поворотной платформы 1 с расположенным(фиг. 4в и г, промежутки времени ti, la),

на ней контролируемым образцом стеклаДля обеспечения высокой точности и произлучение автоколлиматора 6, отражаясь от изводительности измерений повышают угло- первой (базовой) грани призмы 3, в его фо-вую скорость поворотной платформы. При

кальной плоскости формирует перемещаю-измерении показателя преломления некотошееся пропорционально угловой скорости 55 спектральные лампы имеют близко расплатформы 1 изображение щели 25. В момент времени, когда перемещающееся изображение щели 25 совмещается с анализиположенные спектральные линии, в том числе дублеты. Это приводит к тому, что сигналы автоколлиматора от спектральных линий

рующей щелью 26, на выходе фотоприемника 28, т. е. на выходе автоколлиматора 6, получают первый электрический импульс от базовой (зеркальной) грани призмы 3 (фиг. 46, импульс А). При дальней- щем вращении призмы 3 на выходе фотоэлектрического автоколлиматора 6 получают импульс от непокрытой (гипотенузой) грани призмы 3 (фиг. 46, импульс А2), а затем получают импульсы, например, АЗ, А4, обусловленные излучением со спектральными линиями спектрального источника 18 с длиной волны 1 и 12 соответственно (призма 3 в этом случае работает как диспергирующая) .

Количество импульсов автоколлиматора, полученных от спектральных линий, однозначно определяется химическим элементом- наполнителем спектрального источника 18 и может достигать большого количества, особенно при комбинированном наполнении различными химическими элементами.

Блок 7 управления с помощью первого импульса селекции базовой грани (фиг. 4а, импульс 1), поступающего от формирователя 5, выделяет импульс автоколлиматора 6

от первой (базовой) грани контролируемой

0

5

призмы 3, подсчитывает и запоминает количество импульсов К, поступающих от автоколлиматора 6 за первый полный оборот поворотной платформы 1 (при измерении показателя преломления это импульсы от двух граней призмы плюс импульсы от спектралных линий). Эта информация необходима в дальнейшем для ввода чисел в блок вычислений.

За второй оборот блок 7 управления с помощью второго импульса селекции базовой грани (фиг. 4а, импульс 2) выделяет импульс А (фиг. 46) автоколлиматора 6 от базовой грани контролируемой призмы 3, с помощью которого запускается первый счетчик 8 и он начинает подсчитывать

положенные спектральные линии, в том числе дублеты. Это приводит к тому, что сигналы автоколлиматора от спектральных линий

имеьзт между собой весьма малый промежуток времени, в течение которого невозможно ввести полученную на счетчиках информацию в вычислительное устройство. Для обеспечения работы прибора в этом режиме используются определенным образом включенные два блока 14 и 15 памяти.

Считывание информации со счетчиков в блоки памяти и ввод ее в блок вычислений производится следующим образом.

После первого оборота поворотной платформы 1 следующий за импульсом базовой грани импульс А поступает из блока 7 управления на генератор И сигналов записи. На выходе последнего формируется сигнал записи 3 (фиг. 4д), который поступает на счетчики 8 и 9 и через коммутатор 13 на блок 14 памяти. По сигналу 3, только с закрытого счетчика (например, счетчика 8) обеспечивается ускоренная передача информации в блок 14. Следующий импульс Al автоколлиматора 6 поступает в блок 7 управления, прекращает подачу сигнала кольцевого лазера 2 на счетчик 9 (закрывает счетчик 9) и одновременно подает сигнал кольцевого лазера 2 на счетчик 8 (открывает счетчик 8). Импульс А, поступает также из блока 7 управления в генератор 11 сигналов записи, который формирует выходной сигнал 3 (фиг. 4е), обеспечивающий ускоренную передачу информации с закрытого счетчика 9 в блок 14 и т. д.

Таким образом, в течение второго оборота поворотной платформы 1 генератор II сигналов записи формирует сигналы 3; , ..., Зк (фиг. 4д, е), обеспечивающие ускоренную передачу информации со счетчиков 8 и 9 в блок 14.

Генератор I 1 сигналов записи по заднему фронту сигналов 3,, ..., 3 формирует импульсы (фиг. 4ж), которые поступают на вход генератора 12 сигналов считывания. На вход последнего поступают также импульсы (фиг. 4з) с выхода блока 7 управления, передний фронт которых формируются при поступлении импульсов AJ, ..., AI с автоколлиматора 6, а задний фронт формируется по заднему фронту импульсов (фиг. 4а.), поступающих с формирователя 5. Генератор 12 сигналов считывания с помощью импульсов (фиг. 4з) выделяет из последовательности выходных импульсов (фиг. 4ж) генератора 11 только импульсы (фиг. 4к), соответствующие окончанию ускоренной передачи информации со счетчиков 8 и 9 в блок 14 или 15 за каждый полный оборот поворотной платформы I. Выходной импульс (фиг. 4к, время t) генератора 12 сигналов считывания определяет процесс окончания ускоренной передачи информации со счетчиков 8 и 9 в блок 14 за второй оборот поворотной платформы 1. Указанный импульс поступает на вход коммутатора 13, который обеспечивает подключение выходных сигналов 3,, ..., 34 (фиг. 4д, е) генератора 1 1 сигналов записи через ко.ммута- тор 13 к блоку 15 памяти, и таким образом обеспечивается ускоренная передача информации со счетчиков 8 и 9 в блок 15 за третий оборот поворотной платформы 1. Кроме того указанный импульс является сигналом разрещения о считывании информации с блока 14 в блок 16 вычислений. При этом генератор 12 сигналов считывания после поступления импульса (фиг. 4к,

0 время t), формирует пачку сигналов С:;

Сх (фиг. 4к) и обеспечивает считывание информации, записанной в блоке 14 за второй оборот поворотной платформы 1, в блоке 16. Сигналы С, ..., CK поступают с генерато5 pa 12 через коммутатор 13 на блок 14 и обеспечивают считывание информации с него в блок 16 во время третьего оборота поворотной платформы 1.

При этом скорость считывания информации с блока 14 в блок 16 удовлет0 воряет требованиям по быстродействию в режиме ввода информации (время одного оборота поворотной платформы порядка 1-5 с).

Аналогично производится съем информа5 ции с блока 15 в блок 16. Таким образом процесс ускоренной записи информации в течение каждого оборота поворотной платформы 1 со счетчиков 8 и 9 в один из блоков памяти с последующим считыванием этой информации в блок вычислений в тече0 ние следующего оборота непрерывно повторяется. В рассмотренном случае потери информации при малых интервалах времени между выходными сигналами автоколлиматора 6 исключаются.

После проведения заданного количества

5 оборотов поворотной платформы 1 с помощью блока 7 управления останавливается поворотная платформа 1, а блок 16 по полученной информации сначала производит вычисления плоских углов призмы и углов ав40

токоллимации на соответствующих спектральных линиях, определяет среднее значение этих углов, полученных за заданное количество оборотов, а затем вычисляет показатель преломления образца стекла на длинах волн при.меняемой спектральной лам- 45 пы с использованием известных алгоритмов. В режиме измерения плоских углов устройство работает следующим образом.

Призму 20 устанавливают в положение, когда излучение от излучателя 19 (напри50 мер, лампы накаливания) освещает горизонтальную 24 и вертикальную 25 излучающие щели. Управляющий сигнал с выхода блока 7 управления поступает на блок 10 управления затвором, который приводит к срабатыванию затвора 29. При этом горизон тальная излучающая щель 24 закрывается. Закрывать горизонтальную излучающую щель в этом режиме необходимо для повы- щения точности измерения, особенно при

малых поверхностях контролируемого о&ъек- та, когда регистрируется сигнал на уровне шумов. При этом сигнал на выходе фотоэлектрического автоколлиматора, обусловленный горизонтальной излучающей щелью 24, приводит к срабатыванию формирующего устройства и ограничивает минимальную измеряемую площадь контролируемого объекта.

Излучение от вертикальной щели 25 поступает на объектив 22, затем на зеркало 23 и коллимированным направляется на контролируемый объект 3, например в этом случае многогранную призму.

Первая (отсчетная) грань контролируемого объекта устанавливается как и в предыдущем случае. При вращении поворотной платформы 1 с контролируемым объектом 3 на выходе фотоэлектрического автоколлиматора 6 в моменты времени, когда оптическая ось автоколлиматора 6 совпадает с нормалью к одной из граней контролируемого объекта 3, получают электрический импульс. С помощью этого импульса запускается первый счетчик 8, который начинает подсчитывать количество периодов сигнала кольцевого лазера 2. При поступлении импульса от второй грани призмы 3 первый счетчик 8 заканчивает подсчет количества периодов сигнала кольцевого лазера 2, а второй счетчик 9 начинает подсчет. Таким образом, счетчики 8 и 9, как и в предыдущем режиме, работают поочередно. Съем информации со счетчиков 8 и 9, запоминание ее на блоках 14 и 15 и ввод в блок 16 производится аналогично предыдущему режиму. По количеству периодов сигнала кольцевого лазера 2 блок 16 вычислений вычисляет плоские углы многогранной призмы 3.

В режиме измерения пирамидальности устройство работает следующим образом. На блок 10 управления затвором с блока 7 управления в этом случае сигнал не подается и горизонтальная щель 24 остается открытой. На контролируемой объект (призму) 3 подается излучение как от горизонтальной 24, так и от вертикальной 25 излучающих щелей. Установка контролируемого объекта производится аналогично.

С помощью блока 7 управления на поворотную платформу 1 подается сигнал управления, поворотная платформа 1 начинает вращаться. В фокальной плоскости автоколлиматора получают отраженное от граней контролируемой призмы перемещающееся изображение горизонтальной 24 и вертикальной 25 щелей. При совмещении изображения вертикальной щели 25 с анализирующей щелью 26 на выходе расположенного за анализирующей щелью фотоприемника 28 получают электрический сигнал, который подается на блок 7 управления, где формируются сигналы управления, которые подаются на ПЗС-линейку 27, расположенную

в фокальной плоскости автоколлиматора 6. За время нахождения на ПЗС изображения перемещающейся горизонтальной щели 24 производится коммутация ячеек ПЗС-линей- ки 27 и считывание с нее информации.

Выходные информационные импульсы с ПЗС-линейки 27 через блок 7 управления подаются на первый счетчик 8. Количество импульсов пропорционально пирамидальности первой грани контролируемой призмы.

От второй грани контролируемой призмы информация о пирамидальности аналогично первой грани подается на второй счетчик 9. Таким образом, первый и второй счетчики работают попеременно, преобразуя информацию о пирамидальности граней призмы в цифровую форму.

Так же, как и при измерении показателя преломления, информация со счетчиков 8 и 9 поочередно вводится в блоки 14 и 15 памяти, откуда передается в блок 16, где вычисляется пирамидальность граней призмы. Начало отсчета пирамидальности граней призмы определяется с помощью формирователя 5 импульсов селекции базовой грани.

По сравнению с базовым объектом пред- лагаемый гониометр позволяет повысить точность измерения показателя преломления оптического стекла с 1,5-10 до 5-1( за счет автоматизации процесса измерения уменьщить время измерения показателя пре- ломления примерно в 20 раз и практически исключить субъективные ошибки оператора.

Формула изобретения

5

Автоматический гониометр-спектрометр, содержащий поворотную платформу с кольцевым лазером, фотоэлектрический щелевой автоколлиматор, блок управления, формирователь импульсов селекции базовой грани,

0 блок вычислений и два счетчика, выходы кольцевого лазера, формирователя импульсов селекции базовой грани и фотоэлектрического автоколлиматора соединены с первым, вторым и третьим входами блока управления соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения измерения показателя преломления оптически прозрачных материалов, повышения точности и достоверности измерений, он снаб0 жен затвором, блоком управления затвором, двумя блоками памяти, генератором сигналов записи, генератором сигналов считывания и коммутатором, оптически связанными широкополосным излучателем, поворотной призмой и зеркалом, установленным

5 в автоколлиматоре, объектив которого нен зеркальным, первый и второй выходы блока управления соединены с первыми входами первого и второго счетчиков, третий

выход блока управления через блок управления затвором связан с входом фотоэлектрического автоколлиматора, четвертый выход связан с входом генератора сигналов записи, пятый - с входом генератора сигналов считывания, первый выход генератора сигналов записи связан с вторыми входами первого и второго счетчиков и первым входом коммутатора, второй выход связан с вторым входом генератора сигналов

считывания, выход которого соединен с вто-

От устройства 10

/ /

52 Z6 фие.З

блока управления.

рым входом коммутатора, выход первого счетчика связан с первыми входами, а выход второго счетчика - с вторыми входами первого и второго блоков памяти, третьи входы которых связаны соответственно с первым и вторым выходами коммутатора, выходы первого и второго блоков памяти связаны с первым и вторым входами блока вычислений соответственно, третий вход которого соединен с шестым выходом

0ije. Z

гЭ 17 28

27

/ /

Z6 фие.З